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2020年考研数学(二)考试试题 - 第13题回答
高等数学
发布于2025年10月16日 12:09
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1


评分及理由

(1)得分及理由(满分4分)

学生给出的答案是1。首先需要求解微分方程 \(y'' + 2y' + y = 0\),其特征方程为 \(r^2 + 2r + 1 = 0\),解得 \(r = -1\)(重根)。因此通解为 \(y(x) = (C_1 + C_2 x)e^{-x}\)。代入初始条件 \(y(0) = 0\) 得 \(C_1 = 0\),所以 \(y(x) = C_2 x e^{-x}\)。再代入 \(y'(0) = 1\),计算 \(y'(x) = C_2 e^{-x} - C_2 x e^{-x}\),代入 \(x=0\) 得 \(y'(0) = C_2 = 1\),因此 \(y(x) = x e^{-x}\)。

计算积分 \(\int_0^{+\infty} y(x) dx = \int_0^{+\infty} x e^{-x} dx\)。该积分可用分部积分法:令 \(u = x, dv = e^{-x} dx\),则 \(du = dx, v = -e^{-x}\),积分结果为 \([-x e^{-x}]_0^{+\infty} + \int_0^{+\infty} e^{-x} dx = 0 + [-e^{-x}]_0^{+\infty} = 1\)。

学生答案1与标准答案一致,且计算过程正确(虽然未展示过程,但填空题只要求最终答案)。因此得4分。

题目总分:4分

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